2019-04-16 19:35:44

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异裂,heterolytic cleavage,非均匀断裂共价键断裂时,共用电子对完全转移给成键原子中的某个原子,形成了正、负离子,这种断键方式称为异裂。

基本信息

  • 中文名

    异裂

  • 外文名

    heterolytic cleavage

  • 领域

    化学

  • 类型

    非均匀断裂

折叠 编辑本段 定义

heterolytic cleavage,共价键断裂的一种方式是不均匀裂解,也就是在键断裂时,两原子间的共用电子对完全转移到其中的一个原子上。共价键的这种断裂方式叫做键的异裂。键异裂的结果就产生了带正电或带负电的离子。例如:

极性溶剂中或有催化剂的影响时,极性共价化合物易发生异裂。由共价键异裂产生离子而进行的反应,叫做离子型反应。

折叠 编辑本段 离子型反应

折叠 离子的产生

共价键发生异裂时,成键电子集中在一个碎片上,产生正负离子,再由正负离子与进攻试剂之间进行的反应,称为离子型反应。必须指出的是,共价键的异裂产生的正负离子,是在外界供给能量的条件下产生的中间体,非常活泼,一般不能稳定存在。

共价键断裂时,成键的电子对完全转移给其中的一个原子或原子团。这种断裂方式称为异裂(heterolytic cleavage),异裂生成带相反电荷的离子。反应一般发生在极性分子中,需要酸碱催化或极性条件。离子是反应过程中生成的又一种活性中间体,它很不稳定,一旦生成立即和其他分子进行反应。其反应历程不同于无机物(如无机盐类)瞬间完成的离子反应。这种由共价键异裂生成离子而进行的反应称为离子型反应。有机化合物经由离子型反应生成的有机离子有正碳离子(carboniumion)或负碳离子(carbanion),通常用R表示正碳离子,用R表示负碳离子。

折叠 离子型反应分类

离子型反应一般在酸-碱或极性物质(包括极性溶剂)催化下进行。根据反应试剂的类型不同,又可以分为亲核反应和亲电反应。正碳离子能与亲核试剂(nucleophilic reagent,如HO、ROH、NH、OH、CN等)进行反应,由于亲核试剂进攻正碳离子而引起的反应称为亲核反应(nucleophilic reaction)。亲核反应又分为亲核取代反应和亲核加成反应。相反,负碳离子能与亲电试剂(electrophilic reagent,如H、Cl、Br、NO、AlCl等)进行反应,由亲电试剂进攻负碳离子所引起的反应称为亲电反应(electrophoilic reaction)。亲电反应可分为亲电取代反应和亲电加成反应等。

另外,还有一类反应,它不同于以上两类反应,反应过程中旧键的断裂和新键的生成同时进行,无活性中间体生成,这类反应称为周环反应。

折叠 亲电反应

亲电反应指缺电子(对电子有亲和力)的试剂进攻另一化合物电子云密度较高(富电子)区域引起的反应。亲电反应属于离子型反应(ionic reaction)的一种,是有机化学的基本反应之一。在亲电反应过程中,从与之相互作用的原子或体系得到或共享电子对的反应物,称为亲电试剂(electrophilesE);与亲电试剂作用的反应物称为亲核试剂(nucleophileNu)。最常见的亲核试剂是卤代烃(halohydrocarbon)和酰卤(acyl halide),亲电试剂是路易斯酸(Lewis acid),因而亲电试剂的亲电性与其酸性有关,一般而言,酸性强的亲电试剂亲电性强,但二者没有定量关系,特例也有不少。

折叠 亲核反应

亲核反应是有机反应的一类,电负性高的或者电子云密度较大的亲核基团向反应底物中的带正电的或者电子云密度较低的部分进攻而使反应发生。与之相对的为亲电反应。即在相互作用的两个体系之间,由于一个体系对另一个体系的原子核的吸引所引起的化学反应。这些反应属于离子反应。反应试剂在反应过程中,对与之相互作用的原子或体系给予或共享其电子对者,称为亲核试剂(Nucleophile,简称Nu)。

折叠 周环反应

有机化学反应从机理上看主要有两种,一种是离子型反应,另一种是自由基型反应,它们都生成稳定的或不稳定的中间体。还有另一种机理,在反应中不形成离子或自由基中间体,而是由电子重新组织经过四或六中心环的过渡态而进行的。

折叠 编辑本段 相关知识

均裂:有机化合物发生化学反应时,总是伴随着一部分共价键的断裂和新的共价键的生成。共价键的断裂可以有两种方式。一种是均匀的裂解,也就是两个原子之间的共用电子对均匀分裂,两个原子各保留一个电子,形成自由基。共价键的这种断裂方式叫键的均裂。

自由基反应:自由基反应又称游离基反应,是自由基参与的各种化学反应。自由基电子壳层的外层有一个不成对的电子,对增加第二个电子有很强的亲和力,故能起强氧化剂的作用。大气中较重要的为羟基自由基,能与各种微量气体发生反应。在光化学烟雾形成的化学反应中,有许多自由基反应,在链反应中起了重要的引发、传递和终止过程的作用。有许多自由基是中间产物,如过氧化氢自由基、烷氧基自由基、过氧烷基自由基、酰基自由基等。自由基反应有五种基本类型:①受光照、辐射或过氧化物等作用,使分子键断裂而产生自由基的反应;②自由基和分子起反应产生新的自由基和分子的反应;③自由基和分子起反应产生较大自由基的反应;④自由基分解成小的自由基(和分子)的反应;⑤自由基彼此之间的反应。在降水酸化、臭氧层破坏和大气光化学反应过程中都与自由基反应有关;因此自由基反应已成为大气化学研究的重要内容。

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